Le courant de court-circuit de sortie admissible par l’ASI est devenu un sujet brûlant depuis le 14 février 2016, date d’entrée en vigueur de l’amendement A1:2013 à la norme internationale CEI 62040-1:2008, concernant les exigences générales et de sécurité en matière d’ASI.
Cet amendement introduit des exigences spécifiques au courant de résistance aux courts-circuits de la sortie de l’ASI. Il oblige tout particulièrement les fabricants d’ASI à garantir une valeur minimale en fonction de la puissance de l’ASI afin que celle-ci puisse être vendue. Outre les conséquences pratiques induites avec cet amendement, essayons de comprendre ce qu’est un courant de court-circuit et pourquoi il est si important.
Le courant de court-circuit prospectif est une donnée fondamentale dans la conception de systèmes électriques capables de garantir la sécurité, même dans les pires conditions de défaillance. Par conséquent, les concepteurs devront s’assurer que le courant de court-circuit de l’onduleur est supérieur à l’intensité du courant de défaut du site afin de garantir la sécurité de l’ensemble du système. Afin d’atteindre le niveau de sécurité requis, il est nécessaire de prendre en compte tous les composants.
Le fait de prendre en compte uniquement le courant de court-circuit prospectif de la source peut être pénalisant, étant donné que l’action d’atténuation menée par l’impédance de la connexion entre la source et l’entrée bypass serait exclue. Tout au long du trajet du courant, entre l’entrée bypass et la sortie de l’ASI, divers composants et dispositifs sont traversés par le courant de court-circuit. Leur conception permet de définir indirectement la limite du courant de court-circuit prospectif maximal de la source.
Il s’agit notamment des câbles, des dispositifs de sectionnement, des dispositifs statiques, appelés SCR d’après l’acronyme de « Silicon Controlled Rectifiers » (redresseurs contrôlés au silicium) et d’éventuels fusibles.
Les effets du courant de court-circuit peuvent être électrodynamiques ou thermiques. Les effets thermiques consistent en la dissipation de chaleur sur les conducteurs par effet Joule. Par conséquent, le composant surchauffe et se dégrade, étant donné que les courants de court-circuit sont beaucoup plus élevés que le courant nominal.
D’autre part, les effets électrodynamiques sont des actions mécaniques d’attraction ou de répulsion entre les composants et sont fonction de la crête d’intensité. Lorsqu’il est nécessaire de renforcer la protection d’un appareil, l’utilisation de fusibles haute vitesse s’impose. Ce type de fusible est capable de limiter la crête du courant de court-circuit prospectif lorsqu’il dépasse un certain niveau.
Pour obtenir un niveau de courant de court-circuit plus élevé, l’une des solutions viables consiste à augmenter la taille du fusible au détriment de la protection des SCR. Dans ce cas, lorsqu’un court-circuit survient directement au niveau de la sortie de l’ASI, les SCR et les fusibles devront être remplacés.
À ce stade, nous avons pris en compte tous les composants d’un scénario à une seule ASI. Lorsque le système électrique est composé de plus d’une ASI connectée en parallèle, il est nécessaire de prendre en compte le courant de court-circuit supportable à la sortie de l’ASI. Dans ce cas, le courant de court-circuit prospectif maximal est égal à 80 % de la valeur de l’ASI unique multiplié par le nombre d’ASI présentes dans le système parallèle (sans tenir compte de la redondance). 80% est une marge de sécurité qui prend en compte une éventuelle distribution incorrecte du courant de court-circuit en raison d’asymétries dans les connexions de l’équipement.
Au regard de la brève explication ci-dessus, il est évident que le courant de court-circuit supportable par un onduleur est un concept aussi complexe que délicat.
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